AI疫苗里程碑级成果出炉,海外龙头大涨177%,国内AI制药全线大涨!
近 日,疫苗巨头Moderna和跨国药企巨头默沙东共同宣布,其mRNA 疫苗Intismeran(也称mRNA-4157/V940)与 PD-1药物 Keytruda在第三期临床实验中获得成功。
这是个体化新抗原治疗(INT)和基于mRNA的癌症治疗首次取得三期成功,有 超 过 1100 名高风险黑色素瘤患者参与,同时达到了无复发生存期( RFS)和无远处转移生存期 (DMFS) 终点。
消息一出后,Moderna股价 单 日暴涨177%,创下公司上市以来最大单日涨幅,默沙东股价也上涨超8%, 市值从250亿美元直接来到690亿美元。
国内AI制药上市公司今日也实现了全线疯涨,其中剂泰科技大涨25%,晶泰科技涨超10%,英矽智能涨幅9.99%,体现了AI+mRNA技术用于癌症治疗巨大商业化价值。
从「千人一药」到个性化诊疗
不少舆论将其成果称为“用AI治愈癌症”,但更准确的说法应该是“AI深度参与设计的疫苗,有望治愈癌症”。
癌症 难以治疗的原因之一,是因为癌细胞具有独特的基因突变,这使得每位患者的癌症基因都有所不同。
而Moderna与默沙东在合作的个性化新抗原疗法(INT),简单来说就是利用AI为个体患者筛选、定制、设计mRNA药物。
整个流程可以理解成:患者肿瘤 → 测序 → AI筛选新抗原 → 个体化mRNA设计 → 生产疫苗 → 注射患者。
首先,医生取得患者的肿瘤组织和正常血液。随后进行肿瘤DNA测序、正常DNA测序、肿瘤RNA测序以及HLA分型,找到患者肿瘤中特有的体细胞突变。
然而一个肿瘤可能存在大量突变,并不是每个突变产生的新抗原都值得做进疫苗,这才是AI真正发挥作用的地方。
Moderna与默沙东联合开发的专有算法会分析这些突变,只需要输入患者肿瘤 DNA‑seq、正常 DNA‑seq、肿瘤 RNA‑seq、HLA 分型数据。
就能自动从海量肿瘤突变中,筛选出最适合、能够有可能被患者的免疫系统识别的突变肽段,最终从中选出最多34个新抗原,编码进这个患者专属的mRNA药物。
这才是Intismeran这样的个性化新抗原疗法(INT)与普通的通用型疫苗最大的不同之一。
模型完成新抗原候选筛选后,该候选清单将作为设计规范,构建一条完整 mRNA 序列,将全部新抗原编码为重组片段。
最后交由Moderna的工厂去合成对应mRNA,使用脂质纳米颗粒包裹(与新冠疫苗采用相同递送技术),再将制剂运送回临床中心,专供该患者使用。
这些中国企业已率先布局
实际上,人工智能技术已经被广泛用于疫苗研发,尤其是mRNA疫苗发现。
BioNTech早在 2011 年就开始利用机器学习算法改 进mRNA疫苗的研发;上文提及的Moderna 则在2016年就建立了机器学习平台,用计算方法设计个性化的mRNA序列。
新冠疫情期间,Moderna运用算法仅42天的时间就从序列中辨别出需要的突变,加速了疫苗的研制。
在中国企业中,剂泰科技拥有全球首个AI纳米递送平台NanoForge,其中就包括AI mRNA序列设计平台AiRNA。
能运用量子化学和机器 学习算法,结合核酸的生物和理化性质,规模化设计mRNA全长序列空间,搭建mRNA合成与纯化平台,实现mRNA快速生产。
晶泰科技也自主研发了AI驱动的mRNA序列设计平台,实现mRNA 编码区(CDS)与非编码区(UTR)的协同全局优化,显著提升了mRNA的稳定性和翻译效率。
平均仅需设计约 10 条序列,即可筛选出蛋白表达量与稳定性大幅提升的全新分子,节省 90% 以上的实验需求;同时兼顾长效性与安全性,极大地提高了药物研发效率、降低研发成本。
英矽智能则以战略投资人身份参投了元码智药,双方正在协同共建下一代AI原生mRNA药物研发引擎。
该合作差异化重点放在 环状 mRNA, 相较传统线性 mRNA,其闭环结构在分子稳定性和持续表达方面具有研究潜力。
百度也曾经发布对mRNA序列的优化的算法LinearDesign,该算法运用自然语言处理中的网格解析技术,对mRNA序列进行优化,从而提升了mRNA序列的稳定性、有效性。
此外,衡昱生物(Raina Biosciences)手握全球首个由生成式AI算法驱动的mRNA药物设计平台GEMORNA,相关成果已发布在《Science》正刊
新合生物开发了肿瘤新抗原预测系统NeoCura AI ALPINE,该公司已于2021年获得5亿元的A+轮融资。
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